基于改进的U-Net和YOLOv5的绝缘子掩模获取与缺陷检测 被引量：8

1

作者 唐小煜 熊浩良 +1 位作者 黄锐珊 林威霖 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2021年第5期1041-1049,共9页

输电线路的绝缘子定期巡检是必不可少的一项任务,而传统的人工巡检存在着效率低、工作强度大等问题。因此,本文设计了一种改进的U-Net模型实现对绝缘子的分割,并使用改进的YOLOv5实现在复杂背景下对爆破绝缘子的定位。本文基于U-Net图... 输电线路的绝缘子定期巡检是必不可少的一项任务,而传统的人工巡检存在着效率低、工作强度大等问题。因此,本文设计了一种改进的U-Net模型实现对绝缘子的分割,并使用改进的YOLOv5实现在复杂背景下对爆破绝缘子的定位。本文基于U-Net图像语义分割模型,提出一种改进的网络结构SERes-Unet。模型引入残差结构减少卷积过程中存在的梯度消失、结构信息损耗的影响,引入注意力机制对特征权重进行校正,从而提升网络性能。为实现对高分辨率图像的爆破绝缘子检测,提出将图片进行切割再进行检测,再通过非极大值抑制(Non-maximum suppression,NMS)进行筛选,获取图像全部爆破绝缘子的位置。本文设计的多组实验验证了模型的有效性和高效性。本文方法绝缘子分割精度达到0.96,爆破绝缘子检测精确率达到0.97,召回率达到0.99。 展开更多

关键词 爆破绝缘子 图像语义分割 目标检测 U-Net模型

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“楞次定律”实验创新与教学设计 被引量：7

2

作者 刘璐婷 李丰果(指导) 《物理通报》 2019年第11期80-84,共5页

针对“楞次定律”实验教学中存在的问题,从实验和教学思路两方面进行改进,通过自制“楞次定律”演示仪的创新实验装置使感应电流的方向显示得更加明显、直观.利用实验装置巧妙设问并层层引导完成了教学设计.教学实践表明,教学效果良好,... 针对“楞次定律”实验教学中存在的问题,从实验和教学思路两方面进行改进,通过自制“楞次定律”演示仪的创新实验装置使感应电流的方向显示得更加明显、直观.利用实验装置巧妙设问并层层引导完成了教学设计.教学实践表明,教学效果良好,重点突出,同时突破这一教学难点,并在大赛中被推荐为优秀教学进行展示. 展开更多

关键词 教学设计 实验创新 楞次定律 发光二极管

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数字全息光学实验探究及再现清晰度优化 被引量：5

3

作者 黄威龙 白欣 +2 位作者 梁海坤 梁绮霞 曾育锋 《物理实验》 2019年第4期44-48,共5页

基于数字全息光学平台的使用,进行数字全息记录、再现,以及光学全息记录的实验探究.利用HRO数字相减法,去除零级光光强,获得数字记录数字再现图像.通过设计光路获得光学记录数字再现图像,调节再现距离以及参照光光强大小增强再现图清晰... 基于数字全息光学平台的使用,进行数字全息记录、再现,以及光学全息记录的实验探究.利用HRO数字相减法,去除零级光光强,获得数字记录数字再现图像.通过设计光路获得光学记录数字再现图像,调节再现距离以及参照光光强大小增强再现图清晰度.同时,基于Matlab利用Sobel算法及Laplace算法对数字全息图进行图像优化,由此获得清晰的全息再现图. 展开更多

关键词 数字全息 光学全息 菲涅耳积分 零级光 HRO数字相减法

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基于HPS教育的新人教版和新粤教版高中物理教材对比研究——以“行星的运动”内容为例 被引量：4

4

作者 黄晓娜 吴先球 《物理教学探讨》 2020年第6期23-27,共5页

HPS教育以提高学生的科学素养为目标,与《普通高中物理课程标准(2017年版)》的要求高度契合。人类对行星运动规律的探索蕴含了丰富的科学史、科学哲学、科学社会学的相关内容,文章以“行星的运动”内容为例,对新人教版和新粤教版教材HP... HPS教育以提高学生的科学素养为目标,与《普通高中物理课程标准(2017年版)》的要求高度契合。人类对行星运动规律的探索蕴含了丰富的科学史、科学哲学、科学社会学的相关内容,文章以“行星的运动”内容为例,对新人教版和新粤教版教材HPS的呈现方式与内容进行对比研究,并提出相应的备课建议,给教师教学提供参考。 展开更多

关键词 HPS 新人教版教材 新粤教版教材 行星的运动 教材对比

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基于光路补偿的数字全息干涉法测量液相扩散系数 被引量：4

5

作者 黄子珊 林佳茂 +3 位作者 翁佳炫 邓军灿 陈俊旭 彭力 《大学物理》 2021年第9期76-80,共5页

液相扩散系数的测量在工业生产中有着重要的作用.本文基于光路补偿方法,利用Mach-Zehnder干涉光路测量液相扩散系数.激光全息干涉光路的物光和参考光分别经过扩散槽和补偿槽,当扩散槽内待测液体扩散时,干涉图样会发生变化,通过条纹判别... 液相扩散系数的测量在工业生产中有着重要的作用.本文基于光路补偿方法,利用Mach-Zehnder干涉光路测量液相扩散系数.激光全息干涉光路的物光和参考光分别经过扩散槽和补偿槽,当扩散槽内待测液体扩散时,干涉图样会发生变化,通过条纹判别法,对两张不同时刻的干涉图样进行图像处理即可得到扩散系数.图像处理时需要对图像进行小波去噪和频域滤波,将滤波后不同时刻干涉图样叠加后,用DCT变换的最小二乘相位展开算法,对叠加图进行相位离散得到相位变化图,通过读取其浓度变化最大值之间的距离即可求出液相扩散系数. 展开更多

关键词 激光全息干涉光路 光路补偿 条纹判别法 扩散系数 DCT变换

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基于螺旋多孔屏的涡旋光产生及分析

6

作者 陈欣仪 李桦桦 +5 位作者 洪森 董机龙 肖焱文 张耿宁 彭力 吴泳波 《物理实验》 2024年第6期57-62,共6页

将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋... 将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋光束的特征,实验测量结果与模拟结果吻合度较高,利用本实验方法制备的涡旋光具有较高的质量. 展开更多

关键词 涡旋光束 螺旋多孔衍射屏 衍射场分析

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基于面部情绪识别的物理实验教学过程评价 被引量：3

7

作者 龚雅云 唐小煜 +1 位作者 刘思睿 郑小冰 《物理实验》 2020年第9期20-25,31,共7页

在教育信息化的大背景下,提出了基于学生面部情绪识别的物理实验教学评价方法.在实验课堂中若干个重要节点捕获学生面部表情样本作为学习情感状态的评价依据,结合传统实验教学的认知评价方法,实现对学生学习状态实时、客观的细粒度评价... 在教育信息化的大背景下,提出了基于学生面部情绪识别的物理实验教学评价方法.在实验课堂中若干个重要节点捕获学生面部表情样本作为学习情感状态的评价依据,结合传统实验教学的认知评价方法,实现对学生学习状态实时、客观的细粒度评价.分析了7种基本表情在PAD三维情感空间的分布状况,采用经典卷积神经网络AlexNet完成面部表情情感识别预训练调优,平均准确率达到92%以上.通过在物理实验课堂中对比该方法与传统评价方法的评估效能,证明该模型能实现更智能、更高效的物理实验教学评价. 展开更多

关键词 面部情绪识别 物理实验 教学评价 信息化教育

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基于有限元的钢丝绳漏磁检测定量仿真分析 被引量：2

8

作者 郏荣荣 杨舒佩 +3 位作者 郭泽虹 李国烜 黄铠杰 彭力 《大学物理》 2023年第2期59-65,共7页

漏磁检测法是钢丝绳无损检测中的常用方法.基于漏磁检测基本原理和三维磁偶极子模型,本文利用B_(y)-B_(z)图实现了对钢丝绳直观的在线检测,运用有限元仿真的方法,得到了不同长度、宽度、深度缺陷的漏磁特点,构建了B_(y)-B_(z)图中漏磁... 漏磁检测法是钢丝绳无损检测中的常用方法.基于漏磁检测基本原理和三维磁偶极子模型,本文利用B_(y)-B_(z)图实现了对钢丝绳直观的在线检测,运用有限元仿真的方法,得到了不同长度、宽度、深度缺陷的漏磁特点,构建了B_(y)-B_(z)图中漏磁圆与缺陷程度之间的定量关系,讨论了钢丝绳内、外缺陷产生的漏磁场的区别,并进行了实验验证,以期为钢丝绳损伤的定量识别以及内外缺陷的判定提供新思路. 展开更多

关键词 漏磁检测 三维磁偶极子 有限元分析 定量分析

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双凹球面相控聚焦超声波场的产生与可视化 被引量：3

9

作者 孔令昊 李嘉琪 +1 位作者 曾天佑 曾育锋 《大学物理》 2022年第3期78-85,共8页

超声相控阵技术在声悬浮中有十分重要的价值,相较于传统的一维单轴声悬浮装置,本文在凹球面双发射极超声阵列的基础上引入相控聚焦原理,产生了声悬浮能力较强的声场,重点研究了声场的仿真模拟与可视化验证.首先,介绍了自发设计的凹球面... 超声相控阵技术在声悬浮中有十分重要的价值,相较于传统的一维单轴声悬浮装置,本文在凹球面双发射极超声阵列的基础上引入相控聚焦原理,产生了声悬浮能力较强的声场,重点研究了声场的仿真模拟与可视化验证.首先,介绍了自发设计的凹球面双发射极超声阵列结构,阐述了相控聚焦原理、超声驻波悬浮机理、声压与声辐射力等声学理论.然后,根据理论分析结果,借助COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,仿真模拟相控聚焦超声波场.产生该声场的各超声波换能器相位可单独控制,通过相位的实时变化,可使声场进行动态聚焦,实现微粒的悬浮与任意轨迹移动.最后,使用单反射纹影系统实现了该声场的实时可视化,与仿真结果进行比较,证实了凹球面双发射极超声波装置相控聚原理的准确性. 展开更多

关键词 凹球面双发射极超声波装置 相控聚焦 COMSOL仿真 纹影法

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基于双轴超声列阵驻波原理的固体颗粒悬浮操控实验 被引量：2

10

作者 朱琳琳 严雅琳 +3 位作者 黎廷丰 唐小煜 蔡伟博 黎铭 《物理实验》 2021年第4期45-51,共7页

针对传统超声阵列悬浮技术悬浮稳定性较弱等问题,基于双轴超声列阵驻波原理,设计了平面-凹球面组合超声阵列悬浮装置.利用COMSOL Multiphysics软件进行仿真实验,利用FPGA、超声波换能器等搭建装置,实现对固体颗粒的束缚及定位移动的互... 针对传统超声阵列悬浮技术悬浮稳定性较弱等问题,基于双轴超声列阵驻波原理,设计了平面-凹球面组合超声阵列悬浮装置.利用COMSOL Multiphysics软件进行仿真实验,利用FPGA、超声波换能器等搭建装置,实现对固体颗粒的束缚及定位移动的互动式操控,根据装置在运动过程中悬浮小球的抖动情况分析装置的稳定性.实验表明:该装置可以精确地控制粒子移动,提高了悬浮稳定性. 展开更多

关键词 平面-凹球面双轴超声列阵 定位操控 COMSOL Multiphysics 悬浮稳定性

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双极性脉冲磁场阻水垢装置的研究 被引量：2

11

作者 林振朗 陈庭杰 +3 位作者 彭开泉 罗炜军 林宇钊 曾育锋 《大学物理实验》 2022年第5期81-86,共6页

设计一套基于STM32单片机的双极性脉冲磁场产生装置,通过STM32单片机产生电脉冲信号,通过电脉冲信号控制步进电机带动塑料圆盘上的永磁体组产生双极性脉冲磁场。通过控制变量法,设计多组实验组和空白对照组,运用双极性脉冲磁场处理人工... 设计一套基于STM32单片机的双极性脉冲磁场产生装置,通过STM32单片机产生电脉冲信号,通过电脉冲信号控制步进电机带动塑料圆盘上的永磁体组产生双极性脉冲磁场。通过控制变量法,设计多组实验组和空白对照组,运用双极性脉冲磁场处理人工硬水,并采用EDTA滴定法实时测量人工硬水中钙离子浓度,利用MATLAB软件将多组数据拟合成曲线。最后通过比较不同频率的双极性脉冲磁场下钙离子浓度变化趋势、拟合函数、阻垢系数来判断阻垢效果。将该实验方案引入教学,可以激发学生实际动手能力,更好地理解磁场在实际生活中的应用,培养学生的探索精神,让学生能够将所学知识运用至实际生活中。 展开更多

关键词 脉冲磁场 阻垢系数 EDTA滴定法

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布拉格衍射下半导体激光光强分布实验探讨 被引量：1

12

作者 方明月 黎俊 +2 位作者 李舒颖 赵佳佳 曾育锋 《大学物理实验》 2021年第1期23-26,共4页

通过控制变量法,探究了声光效应中布拉格衍射下不同超声波频率、功率以及是否载入调制信息下衍射光斑的光强横向分布。并用MATLAB软件拟合了0级和-1级衍射光的光强分布图,将实验结果与理论解释进行对比分析。

关键词 声光效应 布拉格衍射 光强分布

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基于相控聚焦原理的悬浮微粒操控研究 被引量：1

13

作者 马熳倩 孔令昊 +2 位作者 古豪天 曾天佑 曾育锋 《物理实验》 2021年第6期25-29,36,共6页

设计了凹球面双发射极超声阵列结构,并结合相控聚焦原理,通过FPGA硬件系统实时控制换能器输入信号的相位参量,形成悬浮能力较强的驻波聚焦声场.根据预设的悬浮微粒移动轨迹,有规律地调节阵元信号的相位差,实现超声波束的动态聚焦,在声... 设计了凹球面双发射极超声阵列结构,并结合相控聚焦原理,通过FPGA硬件系统实时控制换能器输入信号的相位参量,形成悬浮能力较强的驻波聚焦声场.根据预设的悬浮微粒移动轨迹,有规律地调节阵元信号的相位差,实现超声波束的动态聚焦,在声场移动的同时,带动波节附近悬浮微粒的移动.分别在竖直面与水平面操控微粒移动,研究微粒移动的准确度和可操控范围.实验结果表明:凹球面双发射极超声阵列的悬浮稳定性强,且可操控范围广. 展开更多

关键词 超声驻波声场 相控聚焦原理 FPGA 全三维移动

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基于Matlab mobile的高中物理实验与多用户实验监控平台开发--以验证牛顿第二定律为例 被引量：1

14

作者 张碧婷 周重仪 李丰果 《物理通报》 CAS 2022年第4期117-121,共5页

将手机软件Matlab mobile与强大的数据处理软件Matlab相结合应用于物理实验研究,以高中验证牛顿第二定律实验为例阐述基于Matlab mobile手机软件单用户实验和多用户实验监控平台的开发过程,为物理实验开发提供新方案及学生分组实验的多... 将手机软件Matlab mobile与强大的数据处理软件Matlab相结合应用于物理实验研究,以高中验证牛顿第二定律实验为例阐述基于Matlab mobile手机软件单用户实验和多用户实验监控平台的开发过程,为物理实验开发提供新方案及学生分组实验的多用户实验过程监控和评价提供技术参考. 展开更多

关键词 Matlab mobile 高中物理实验 实验监控

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2020年高考物理全国Ⅰ卷第4道选择题的实验探究

15

作者 黄宋丽 李丰果 《中学物理》 2023年第23期40-42,共3页

对2020年高考物理全国Ⅰ卷第4道选择题进行实验探究.通过选择不同的电路参数探究电阻两端的电压在电容器充放电过程中随电容器两端电压的变化规律.实验结果表明:电阻两端的电压与电容器两端电压的变化率成正比.

关键词 高考题 实验探究 RC串联电路

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基于虚拟仪器的双单摆振动图像的实验设计

16

作者 张珣 吴先球 《物理教师》 CAS 北大核心 2021年第1期58-60,共3页

开发基于虚拟仪器的双单摆振动图像的实验装置.运用数据采集卡和LabVIEW软件,改进振动图像的实验方案,提高测量效率和展示效果.实现了两个单摆的实际振动情况和振动图像的实时展示,直观地体现简谐运动中的振幅、周期和频率、相位等概念... 开发基于虚拟仪器的双单摆振动图像的实验装置.运用数据采集卡和LabVIEW软件,改进振动图像的实验方案,提高测量效率和展示效果.实现了两个单摆的实际振动情况和振动图像的实时展示,直观地体现简谐运动中的振幅、周期和频率、相位等概念,并对简谐运动的叠加规律进行了图像上的简单展示. 展开更多

关键词 单摆 简谐运动 振动图像 虚拟仪器

原文传递

基于竖直平面圆弧轨道的阻尼因数测量

17

作者 农晓宁 李丰果 《物理实验》 2021年第2期33-36,共4页

利用圆柱体在自制圆弧轨道上的弱阻尼运动测量阻尼因数.通过Tracker视频分析软件对阻尼运动视频进行分析,得到运动曲线,并利用Origin软件对运动曲线进行拟合,根据拟合曲线方程得到阻尼因数的测量值.本实验可对阻尼因数的测量提供参考.

关键词 阻尼振动 阻尼因数 曲线拟合 竖直平面 圆弧轨道

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基于振荡气泡法测定声悬浮液滴的表面张力

18

作者 蒋乐昕 郭泽虹 +1 位作者 黄敏珊 彭力 《物理实验》 2021年第8期47-53,57,共8页

通过调节阵列式声悬浮装置的悬浮声压,使悬浮液滴转变为气泡.利用振荡气泡法的原理,结合声悬浮气泡在声场中处于缓慢变形的非平衡状态特点,对原始气泡表面膨胀系数的公式进行了修正.实验过程中采用高速摄像机记录气泡形成及振荡过程的图... 通过调节阵列式声悬浮装置的悬浮声压,使悬浮液滴转变为气泡.利用振荡气泡法的原理,结合声悬浮气泡在声场中处于缓慢变形的非平衡状态特点,对原始气泡表面膨胀系数的公式进行了修正.实验过程中采用高速摄像机记录气泡形成及振荡过程的图像,并对图像进行处理,测定悬浮气泡的表面膨胀模量,得到液体的动态表面张力.以锅炉用油为样品,利用声悬浮气泡的膨胀模量,对液滴动态表面张力进行非接触式测量. 展开更多

关键词 声悬浮 表面张力 数字图像处理 振荡气泡法 非接触式测量

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基于微弱磁场测量的钢丝绳无损探伤

19

作者 郭泽虹 郏荣荣 +3 位作者 杨舒佩 李国烜 黄铠杰 彭力 《物理实验》 2022年第7期34-39,共6页

在漏磁原理以及磁偶极子模型的基础上,基于理论分析和数值仿真结果,设计了便携式钢丝绳无损探伤装置.对不同类型(内部、外部)缺陷的漏磁信号进行在线监测,通过分析漏磁信号波形和B_(y)-B_(x)图,建立了漏磁信号与缺陷之间的定性和定量关... 在漏磁原理以及磁偶极子模型的基础上,基于理论分析和数值仿真结果,设计了便携式钢丝绳无损探伤装置.对不同类型(内部、外部)缺陷的漏磁信号进行在线监测,通过分析漏磁信号波形和B_(y)-B_(x)图,建立了漏磁信号与缺陷之间的定性和定量关系,实现了钢丝绳损伤的高精度在线定量识别和定位. 展开更多

关键词 漏磁检测 磁偶极子 有限元分析 缺陷定位与分析

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基于Uni-app框架的高中物理实验App设计——以加速度传感器为例

20

作者 方春艳 余孝源 李丰果 《物理实验》 2024年第9期55-59,63,共6页

基于Uni-app框架自主开发了高中物理实验App软件,详细阐述了基于手机传感器的App开发流程,并基于此实现了电梯加速度测量实验,讨论了气垫导轨测量重力加速度的实验过程,实验结果与理论值相符.与Phyphox软件进行对比发现:二者采集的实验... 基于Uni-app框架自主开发了高中物理实验App软件,详细阐述了基于手机传感器的App开发流程,并基于此实现了电梯加速度测量实验,讨论了气垫导轨测量重力加速度的实验过程,实验结果与理论值相符.与Phyphox软件进行对比发现:二者采集的实验数据吻合度较高.该自主软件的开发流程和实验过程描述,将为基于智能手机实验的App开发提供技术参考. 展开更多

关键词 实验应用程序 传感器 加速度 气垫导轨实验

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